[发明专利]基于单轴高精度位移平台的相机标定方法

摘要

本发明提供了一种基于单轴高精度位移平台的相机标定方法，包括：单轴位移平台带动平面标定板沿着其轴线方向做多次平移运动，相机拍摄平面标定板图像，然后通过对焦评价算子选取位于相机景深范围内的平面标定板图像，提取平面标定板中标志点在图像坐标系下的坐标值，利用平面标定板世界坐标系下的标志点坐标值、对应的图像坐标系下的坐标值、对应的单轴位移平台的移动距离构建约束方程，以线性求出相机内参的封闭解；然后考虑镜头的畸变系数，建立相机标定非线性模型，以上述内参封闭解为初始迭代值，最后采用非线性优化算法，求解相机的内外参数。本发明标定过程简单且容易实现标定全自动化，标定结果稳定且精确，提高了标定效率。

主权项

1.一种基于单轴高精度位移平台的相机标定方法，其特征在于，应用在包括单轴位移平台、平面标定板的标定系统中；所述方法包括：步骤1：初始化所述标定系统，并通过所述单轴位移平台控制平面标定板沿轴线方向做预设距离的平移动作；步骤2：调整标定相机与所述平面标定板之间的初始位姿；步骤3：根据所述标定相机的成像的模糊程度，确定所述标定相机景深范围的初始移动范围；步骤4：根据所述标定相机景深范围的初始移动范围，确定所述单轴位移平台的移动范围；步骤5：建立所述平面标定板的世界坐标系，根据所述平面标定板上圆斑点之间的距离，获取所述圆斑点在世界坐标系下的坐标值；步骤6：获取所述圆斑点在标定相机拍摄的图像坐标系下的坐标值，以及单轴位移平台的坐标值；步骤7：通过所述单轴位移平台控制所述屏标定板移动到下一个位置；步骤8：判断所述单轴位移平台是否移出所述单轴位移平台的移动范围，若否，则返回执行步骤5；若是，则执行步骤9；步骤9：通过所述圆斑点在世界坐标系下的坐标值、所述圆斑点在标定相机拍摄的图像坐标系下的坐标值，以及单轴位移平台的坐标值构建约束方程，求解标定相机内参数的封闭解；步骤10：考虑标定相机镜头畸变系数构建所述标定相机的非线性模型，并以所述标定相机内参数的封闭解作为初始迭代值，求解所述标定相机的内外参数。